【正文】 高效、柔和壓縮燃燒，具有與柴油機(jī)相同或略高的動力性和經(jīng)濟(jì)性能；最突出的優(yōu)點是DEM能夠徹底消除排煙和實現(xiàn)超低排放，NOx排放比柴油機(jī)低30%以上，若同時采用廢氣再循環(huán)時，可將NO排放進(jìn)一步降低到一般柴油機(jī)的50%達(dá)到PM和NO的同時降低。它實際上是甲基酯菜籽油或甲基酯植物油，生產(chǎn)原料為向日葵、大豆等等。而且，它完全由可再生原料提煉而成，在燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化碳量大大低于普通柴油，對環(huán)境的污染比普通柴油小得多。另外也有一種生物柴油，是以廢餐飲油等為原料制成的液體燃料。另外，通過一種金屬鹽處理劑，解決了利用廢舊動植物油脂生產(chǎn)柴油殘留酸值高的關(guān)鍵問題。167。柴油的十六烷值越高，著火延遲期越短，點火質(zhì)量越好；各種污染物的排放一般隨柴油十六烷的增加而下降，十六烷值不足，著火延遲期縮短，點火質(zhì)量差，預(yù)混合燃燒量過多，運轉(zhuǎn)粗暴，噪聲加大，黑煙和NO排放增加。167。因此，降低芳香烴的含量可以有效地控制有害污染物的排放。你在燃燒過程中柴油中的S有1%~3%轉(zhuǎn)化為硫酸鹽排出；其余的主要轉(zhuǎn)化為SO，Van Beckhoven研究發(fā)現(xiàn)：在直噴柴油機(jī)中，%，微粒排放量將降低10%~30%。167。降低柴油的密度，可使HC和排放中的顆粒物減少。167。比如應(yīng)用較多的消煙添加劑，將金屬鋇、鎂、鋅等可溶性堿化鹽或中性鹽作為消煙添加劑，加入少量后可顯著降低柴油機(jī)的排氣煙度，但微粒的排放量反而增加，且這些金屬對人體有害，現(xiàn)在已不推薦使用。這些技術(shù)措施都有助丁降低柴油機(jī)尾氣有害排放物。 結(jié)束語 目前的發(fā)展方向是采用代用燃料，提高石油冶煉技術(shù)，研制新型柴油添加劑，消除柴油中的硫，減少燃油中的芳烴成分，降低柴油中不飽和烴的含量，提高柴油的品質(zhì)，從源頭上解決尾氣排放的問題第三章 柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)主要是改善油氣混合氣，（這有利于NO的生產(chǎn)）（這有利于碳煙的生產(chǎn)）。但是這些減少措施往往會增加NO的排放，這為柴油機(jī)的排放控制造成了特殊的困難。 167。主要燃燒是λ≈l處的擴(kuò)散燃燒，火焰溫度高，極易產(chǎn)生NOx，采用稀薄的均勻混合氣可解決這一問題。采用預(yù)混稀薄燃燃燒方式減少或消除了擴(kuò)散燃燒，稀混合氣可降低燃燒溫度，可大幅度降低NOx，比一般柴油機(jī)降低98%；由于氣缸內(nèi)混合氣均勻，無局部過濃混合氣，可使PM排放比一般柴油機(jī)降低27%，預(yù)混稀薄燃燒方式目前還處于研究階段，離實用還有一定距離，但是前景非常可觀。 167。在沒有電控燃油噴射條件下，通過改變油泵凸輪形狀，對噴油規(guī)律加以改進(jìn)，傳統(tǒng)凸輪為切線凸輪，改進(jìn)凸輪為凹弧型凸輪，其供油規(guī)律具有初期低、中期急速及補燃期不拖長的特征。167。高壓噴射會導(dǎo)致NOx的增加，如采用推遲噴油時間和EGR等方法，以達(dá)到控制顆粒PM和NOx排放的目的。要求整個系統(tǒng)有極高的強度、剛度和密封性。提高噴油壓力可以有效地降低柴油機(jī)的微粒排放；減少燃油平均滴徑，促進(jìn)混合氣形成；降低發(fā)動機(jī)最大壓力升高率、降低燃燒噪聲。控制柴油機(jī)的噴油正時是控制柴油機(jī)排放的重要手段，推遲噴油正時是降低柴油機(jī)排放中NOx濃度的簡單而有效的措施之一。為了減少NOx的排放，噴油正時正在逐步推遲，向上止點方向靠近。噴油速率對有害氣體的排放有較大的影響，在實用中，常把推遲噴油正時與提高噴油速率同時使用，使單獨使用推遲噴油正時引起的CO升高受到抑制，從而使CO和NOx排放均得到降低。在主噴射之前噴入少量的燃油，以降低NOx和噪聲，主噴射要求噴油速率快、噴油壓力高，促進(jìn)混合氣形成，以縮短緩燃期，保證良好的經(jīng)濟(jì)性和動力性，形成先導(dǎo)噴射（預(yù)噴射）＋主噴射的模式。采用過后噴射會加大HC排放和耗油增加。167。 167。增壓后，燃油消耗率下降，CO和HC也會進(jìn)一步降低。對此可采用增壓中冷的方法使進(jìn)氣溫度降低，以控制NOx的惡化。所以采用增壓中冷是降低車用柴油機(jī)排氣排放物的有效措施之一。 采用多氣門設(shè)計主要是為了擴(kuò)大進(jìn)排氣門的總流通總面積，提高進(jìn)氣充量，使柴油的燃燒更徹底；實現(xiàn)進(jìn)氣渦流比可變。該影響來自兩個方面，一是采用4氣門技術(shù)時有利于噴油器布置在氣缸軸線附近，使油氣混合均勻，燃燒及早結(jié)束，有利于降低NOx、另外，4氣門使燃燒室凹坑內(nèi)產(chǎn)生較大渦流，減少渦流死區(qū)，有利于降低PM。變渦流比影響，研究人員對某6108柴油機(jī)進(jìn)行了渦流比變化對NOx，PM的影響試驗，該機(jī)為4氣門結(jié)構(gòu)，與雙進(jìn)氣門配合的雙進(jìn)氣道為長螺旋氣道和短切向氣道，切向氣道渦流近于零，并可節(jié)流，以此實現(xiàn)渦流比可變。 167。單獨看來，采用何種強度的渦流、何種程度的高壓噴油、何種形式的燃燒室，沒有最佳方案。例如，當(dāng)噴油壓力較低需要借助高強度氣流運動來加速油氣混合，在重型車用柴油機(jī)上，采用較高的噴油壓力和較多的噴孔數(shù)，可以使進(jìn)氣渦流降低。中央帶凸起的燃燒室燃燒過程急速，主燃期較短，適當(dāng)延遲供油定時可在油耗率和煙度變化不大的前提下大幅度降低NOx排放。采用分隔式燃燒室，由于火焰高峰溫度較低，不利于NOx的生成；碳煙大部分在副燃燒室中產(chǎn)生，進(jìn)入主燃燒室后，大部分被氧化，有效地減少顆粒和HC排放，分隔式燃燒室比同規(guī)格的直噴式燃燒室NOx的排放量低1/3－1/2。這又為進(jìn)一步采用廢氣再循環(huán)或推遲噴油提前角來降低NOx排放創(chuàng)造了條件。 采用電子控制不僅可以提高噴油定時和噴油量的控制精度，而且在EGR、放氣閥或可變幾何渦輪增壓等空氣控制部件也可以用電子控制技術(shù)進(jìn)行柔性或精確控制。電子控制柴油機(jī)高壓噴射技術(shù)（如電控高壓共軌噴射）的應(yīng)用可使柴油機(jī)通過最佳噴油正時、最佳噴油率和預(yù)噴射，與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷之間的關(guān)系進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)，采用先導(dǎo)噴射及多次噴射技術(shù)，先導(dǎo)噴射油量、過后噴射油量以及各次噴射的間隔角度和時刻的控制精度都有嚴(yán)格的要求，這些顯然只有在電控高壓共軌系統(tǒng)中才能良好地實現(xiàn)。電控高壓噴射控制對噴油規(guī)律進(jìn)行控制，能根據(jù)發(fā)動機(jī)運行工況實現(xiàn)最佳噴油，同時通過控制預(yù)混合燃燒與擴(kuò)散燃燒的比例，可同時降低有害排放和控制發(fā)動機(jī)的空燃比，有利于實現(xiàn)有效的機(jī)外凈化措施。 167。利用廢氣再循環(huán)（EGR）來降低NOx，的排放，需要與電子控制結(jié)合，根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、冷卻水溫度傳感器及啟動開關(guān)信號，由ECU對EGR率和EGR時機(jī)進(jìn)行控制，保證在對柴油機(jī)性能影響不大的條件下，降低尾氣中NOx的排放。主要原因在于，柴油機(jī)排放中大量的PM和其他有害排放物直接引入氣缸會增加活塞環(huán)和缸套的磨損，還會稀釋潤滑油并加速其變質(zhì)。發(fā)動機(jī)處于中小負(fù)荷工況時，采用EGR的效果十分顯著。發(fā)動機(jī)在大負(fù)荷工況時，若采用EGR，則會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動力性明顯下降，另外，還會增加活塞環(huán)和缸套的磨損及加速潤滑油的變質(zhì)。渦輪增壓柴油機(jī)在30%~50%。為此，各國學(xué)者提出了多種在增壓柴油機(jī)上實現(xiàn)排氣再循環(huán)的方案。、成本不高、有很大的優(yōu)越性。 柴油機(jī)尾氣排放中PM除了燃油燃燒生成外，機(jī)油產(chǎn)生的PM也占相當(dāng)部分。在SOF中，由機(jī)油產(chǎn)生的PM占絕大部分，約占PM總量的29%；機(jī)油除產(chǎn)生SOF外也產(chǎn)生IOF，來自機(jī)油的PM總計占PM總量34%。因此，必須盡量防止和減少機(jī)油竄入燃燒室，這應(yīng)通過改進(jìn)潤滑油系統(tǒng)設(shè)計，減少裙部間隙，優(yōu)化活塞、活塞環(huán)和氣缸表面的設(shè)計，提高氣缸套圓度及改進(jìn)進(jìn)氣門挺桿的密封等措施，減少從氣門推桿泄漏的機(jī)油等措施來實現(xiàn)。在柴油中加入少量的水，形成“油包水”形式的乳化燃料，燃燒時液態(tài)水受熱變?yōu)槠麘B(tài)時，吸收汽化潛熱，使燃燒溫度和壓力下降，以致在提高燃油蒸發(fā)速度的同時，減少了熱裂反應(yīng)，從而抑制NOx的生成，同時，由于液態(tài)水受熱變?yōu)槠麘B(tài)會形成“爆炸”，具有進(jìn)一步霧化的作用，使燃料和空氣進(jìn)一步混合，減少PM的排放。但是，進(jìn)氣管噴水會造成進(jìn)氣管、氣缸腐蝕增加，油底殼易積水，并要求噴水量能隨發(fā)動機(jī)負(fù)荷的改變而調(diào)節(jié)，這在設(shè)計和l結(jié)構(gòu)上存在一定的困難。柴油機(jī)尾氣排放控制的發(fā)展方向?qū)⑹遣捎枚喾N措施綜合應(yīng)用。措施為用選擇性還原催化轉(zhuǎn)化器在富氧條件下還原NOx，用氧化催化轉(zhuǎn)化器降低HC和CO的排放量和顆粒PM狀物質(zhì)中的有機(jī)成分；用微粒過濾裝置收集柴油機(jī)排氣中的顆粒狀物質(zhì)等。 NOx的后處理措施 去除NOx的最理想的方法是將NO催化分解為N和O，但是在O和SO作用下催化劑很快失活，因而這種方法的實用前景渺茫。選擇性催化還原最重要的是確定還原劑和催化劑。1990年，1wamoto和Held分別報道在Cu/ZSM一5催化劑上，HC能選擇性催化還原NOx，到目前為止，研究過的催化劑可分為負(fù)載型貴金屬、負(fù)載型金屬氧化物和離子交換的沸石三大類。吸附一催化還原NO是在稀燃階段將NOx吸附儲存起來，而在短暫的富燃階段，NOx釋放并被排氣中的HC還原。吸附一催化還